Získajte informácie o nukleových kyselinách a ich funkcii

jack0m / DigitalVision Vectors / Getty Images

Nukleové kyseliny sú molekuly, ktoré organizmom umožňujú prenášať genetickú informáciu z jednej generácie na druhú. Tieto makromolekuly uchovávajú genetickú informáciu, ktorá určuje vlastnosti a umožňuje syntézu bielkovín.

Kľúčové poznatky: Nukleové kyseliny

• Nukleové kyseliny sú makromolekuly, ktoré uchovávajú genetickú informáciu a umožňujú produkciu bielkovín.
• Nukleové kyseliny zahŕňajú DNA a RNA. Tieto molekuly sú zložené z dlhých reťazcov nukleotidov.
• Nukleotidy sa skladajú z dusíkatej bázy, päťuhlíkového cukru a fosfátovej skupiny.
• DNA sa skladá z fosfát-deoxyribózovej cukrovej kostry a dusíkatých báz adenínu (A), guanínu (G), cytozínu (C) a tymínu (T).
• RNA má ribózový cukor a dusíkaté bázy A, G, C a uracil (U).

Dva príklady nukleových kyselín zahŕňajú kyselinu deoxyribonukleovú (známejšiu ako DNA ) a ribonukleová kyselina (známejšia ako RNA ). Tieto molekuly sú zložené z dlhých reťazcov nukleotidov držaných pohromade kovalentnými väzbami. Nukleové kyseliny možno nájsť v jadro a cytoplazme nášho bunky .

Monoméry nukleových kyselín

Nukleotidy sa skladajú z dusíkatej bázy, päťuhlíkového cukru a fosfátovej skupiny. OpenStax/Wikimedia Commons/CC BY-SA

Nukleové kyseliny sú zložené z nukleotid monoméry prepojené. Nukleotidy majú tri časti:

Dusíkatá báza Päťuhlíkový (pentózový) cukor Fosfátová skupina

Dusíkaté zásady zahŕňajú molekuly purínu (adenín a guanín) a molekuly pyrimidínu (cytozín, tymín a uracil.) V DNA je päťuhlíkový cukor deoxyribóza, zatiaľ čo ribóza je pentózový cukor v RNA. Nukleotidy sú navzájom spojené a vytvárajú polynukleotidové reťazce.

Sú navzájom spojené kovalentnými väzbami medzi fosfátom jedného a cukrom druhého. Tieto väzby sa nazývajú fosfodiesterové väzby. Fosfodiesterové väzby tvoria cukor-fosfátový hlavný reťazec DNA aj RNA.

Podobne ako sa to deje s bielkoviny a sacharidov monoméry, nukleotidy sú spojené prostredníctvom dehydratačnej syntézy. Pri dehydratačnej syntéze nukleových kyselín sa dusíkaté bázy spájajú a pri tomto procese sa stráca molekula vody.

Je zaujímavé, že niektoré nukleotidy vykonávajú dôležité bunkové funkcie ako „individuálne“ molekuly, najbežnejším príkladom je adenozíntrifosfát, resp. ATP , ktorý poskytuje energiu pre mnohé bunkové funkcie.

Štruktúra DNA

DNA sa skladá z fosfát-deoxyribózovej cukrovej kostry a štyroch dusíkatých báz: adenínu (A), guanínu (G), cytozínu (C) a tymínu (T). OpenStax/Wikimedia Commons/CC BY-SA

DNA je bunková molekula, ktorá obsahuje inštrukcie na vykonávanie všetkých bunkových funkcií. Keď bunkové delenia , jeho DNA sa skopíruje a odovzdá z jedného bunka generácie na ďalšiu.

DNA je organizovaná do chromozómov a nachádza sa v rámci jadro našich buniek. Obsahuje „programové inštrukcie“ pre bunkové aktivity. Keď organizmy produkujú potomkov, tieto inštrukcie sa prenášajú cez DNA.

DNA bežne existuje ako dvojvláknová molekula so skrútenou Dvojitý helix tvar. DNA sa skladá z fosfát-deoxyribózovej cukrovej kostry a štyroch dusíkatých báz:

• adenín (A)
• guanín (G)
• cytozín (C)
• tymín (T)

V dvojvláknovej DNA sa adenín páruje s tymínom (A-T) a guanín sa páruje s cytozínom (G-C).

Štruktúra RNA

RNA sa skladá z fosfát-ribózovej cukrovej kostry a dusíkatých báz adenínu, guanínu, cytozínu a uracilu (U). Clip/Wikimedia Commons

RNA je nevyhnutná pre syntéza bielkovín . Informácie obsiahnuté v genetický kód sa typicky prenáša z DNA na RNA do výsledného produktu bielkoviny . Existuje niekoľko typov RNA.

Messenger RNA (mRNA)je RNA transkript alebo RNA kópia správy DNA vytvorenej počas transkripcia DNA . Messenger RNA je preložené za vzniku proteínov. Transfer RNA (tRNA)má trojrozmerný tvar a je nevyhnutný pre transláciu mRNA pri syntéze bielkovín. Ribozomálna RNA (rRNA) je súčasťou ribozómy a podieľa sa aj na syntéze bielkovín. MikroRNA (miRNA) sú malé RNA, ktoré pomáhajú regulovať gén výraz.

RNA najčastejšie existuje ako jednovláknová molekula zložená z fosfát-ribózovej cukrovej kostry a dusíkatých báz adenínu, guanínu, cytozínu a uracilu (U). Keď sa DNA prepisuje do transkriptu RNA počas transkripcie DNA, guanín sa páruje s cytozínom (G-C) a adenín sa páruje s uracilom (A-U).

Zloženie DNA a RNA

Tento obrázok ukazuje porovnanie jednovláknovej molekuly RNA a dvojvláknovej molekuly DNA. Sponk/Wikimedia Commons/CC BY-SA

Nukleové kyseliny DNA a RNA sa líšia zložením a štruktúrou. Rozdiely sú uvedené nasledovne:

DNA

Dusíkaté zásady:Adenín, guanín, cytozín a tymínPäťuhlíkový cukor:deoxyribózaŠtruktúra:Dvojvláknový

DNA sa bežne nachádza v jej trojrozmernom tvare dvojitej špirály. Táto skrútená štruktúra umožňuje, aby sa DNA odvíjala replikácia DNA a syntéza bielkovín.

RNA

Dusíkaté zásady:Adenín, guanín, cytozín a uracilPäťuhlíkový cukor:RibózaŠtruktúra:Jednovláknové

Zatiaľ čo RNA nemá tvar dvojitej špirály ako DNA, táto molekula je schopná vytvárať zložité trojrozmerné tvary. Je to možné, pretože bázy RNA tvoria komplementárne páry s inými bázami na rovnakom vlákne RNA. Párovanie báz spôsobuje, že RNA sa skladá a vytvára rôzne tvary.

Viac makromolekúl

• Biologické polyméry : makromolekuly vzniknuté spojením malých organických molekúl.
• Sacharidy: zahŕňajú sacharidy alebo cukry a ich deriváty.
• Proteíny : makromolekuly vytvorené z monomérov aminokyselín.
• Lipidy : organické zlúčeniny, ktoré zahŕňajú tuky, fosfolipidy, steroidy a vosky.